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5.1.2.1. Meteorización

Meteorización

Las rocas se formaron en el interior de la Tierra, en unas condiciones distintas a las de la superficie. Las condiciones ambientales de la superficie provocan transformaciones físicas y químicas en las rocas.

La meteorización es la reacción de los materiales de la corteza terrestre para a las nuevas condiciones ambientales de equilibrio. Los materiales pasan de un estado masivo a otro estado fragmentado (o clástico). 

La meteorización es la descomposición de los minerales y rocas de la superficie terrestre (o cercanas a la superficie) al estar en contacto con la atmósfera, hidrosfera y la biosfera. No se produce el transporte de estos materiales, porque si lo hubiera, hablaríamos de erosión.

Como resultado de la meteorización, se obtienen fragmentos de rocas de distintos tamaños llamados clastos. Estos materiales se depositan al pie de las rocas de las que proceden formando un detrito.

La formación superficial resultante de la meteorización es un manto de alteración.

La disgregación de los materiales se produce bien por procesos químicos o físicos (o mecánico), e incluso se habla de meteorización biológica (caso particular de los dos anteriores en los que es un ser vivo el que provoca la meteorización). Por tanto, existen tres tipos de meteorización:


Meteorización física o mecánica

La meteorización física produce la disgregación o ruptura de la roca, sin que cambie su composición química o mineralógica. La roca se va fracturando y los pequeños fragmentos que se generan pueden ser erosionados y transportados posteriormente.

La meteorización física también puede ser considerada como una "premeteorización", puesto que prepara los materiales para la meteorización química al aumentar la superficie susceptible de ser atacada químicamente.

Con la meteorización física se produce la destrucción de la roca por acción de agentes físicos, como la temperatura o la presión, o también por los seres vivos, sin que se produzca un cambio en la composición química de la roca.

Algunos tipos de meteorización física son:

  • Descompresión (lajamiento). Las rocas se expanden y agrietan porque se han formado con grandes presiones a mucha profundidad, y si llegan a la superficie, al haber menos presión litostática, se dilatan formando grietas o diaclasas paralelas a la superficie que forman losas horizontales. La roca se rompe formando hojas como consecuencia de los esfuerzos acumulados en el interior de la Tierra. La fracturación por descompresión es característica de rocas homogéneas formadas en ambientes profundos como los granitos.
  • Termoclastia o termoclastismo. Si las diferencias de temperatura entre el día y la noche son muy grandes, la roca se dilata y contrae continuamente. Como no todos los minerales que las forman se dilatan del mismo modo, la roca acaba por disgregarse. Por ejemplo, en los desiertos cálidos, donde los cambios de temperatura pueden llegar a ser de hasta 30 ºC. En los granitos, como la radiación solar solo llega a unos pocos centímetros de la parte más superficial, genera una típica meteorización en capas de cebolla que produce una exfoliación en bolas.
  • Gelifracción, gelivación o crioclastia. En zonas periglaciares, el agua que está en las pequeñas grietas de la roca se congela, aumenta su tamaño un 9 % y, tras repetir muchas veces el ciclo de hielo y deshielo, acaba por fracturar la roca. Por ejemplo, los canchales o pedrizas son la acumulación de estos fragmentos o gelifractos. La gelifracción es importante en climas fríos y con temperaturas que oscilan alrededor de los 0 ºC, alternando el hielo y el deshielo, como ocurre en algunas zonas montañosas. 

Río de Piedra en Orihuela del Tremedal (Teruel)

Río de Piedra en Orihuela del Tremedal (Teruel)

Animación: Proceso de gelifracción.

  • Haloclastismo (meteorización salina). En ambientes marinos y áridos, el agua que ocupa los poros y fisuras de las rocas se evapora dejando la sal. Al cristalizar, como su volumen es mayor, ejerce unas presiones que puede llegar a romper la roca. Como resultado, quedan rocas muy angulosas y pequeñas. También, en zonas áridas, la penetración del agua en la roca disuelve sales y, por el calor existente, el agua asciende por capilaridad produciendo la precipitación de las sales disueltas provocando la descamación de la roca.
  • Biológica (bioclastia). Algunos seres vivos, como los árboles con sus raíces, pueden fragmentar físicamente las rocas. O los animales excavadores, que también hacen sus madrigueras desmenuzando las rocas.

Meteorización química

La meteorización química produce una transformación química, transformando los minerales en otras sustancias, provocando que la roca pierda cohesión y se altere.

La meteorización química se debe, fundamentalmente, a la acción del agua sobre los materiales de la corteza terrestre que no son estables en esas condiciones. Se formarán otros minerales más estables en esas condiciones atmosféricas además de un aumento del volumen de la roca.

Las principales reacciones en la meteorización química son:

  • Oxidación. Algunos minerales reaccionan con el oxígeno de la atmósfera y forman nuevos minerales. La oxidación se produce cuando hay pérdida de uno o más electrones por parte de un átomo o ion, normalmente por reacción de los minerales con el oxígeno. La oxidación se produce, generalmente, cuando el oxígeno es liberado en el agua y puede oxidar, sobre todo, los cationes metálicos de los minerales. Por ejemplo, la goethita se transforma en limonita por oxidación. Los sustratos rocosos con tonalidades rojizas, ocres o parduzcas, se producen por la oxidación del hierro que contienen las rocas.
  • Disolución. Consiste en el paso de las moléculas de un cuerpo sólido a un disolvente como es el agua. Se transforma un material sólido a sus formas iónicas o solubles. Por tanto, afecta principalmente a las rocas sedimentarias de precipitación química, solubles, como cloruros (halita, silvina) y sulfatos (yeso). Aunque los yesos son menos solubles, la mayor abundancia de yesos en algunas regiones hace que este tipo de meteorización sea importante.
    • Caliza (o cualquier material carbonatado):
      • CaCO3 + CO2 + H2O ↔ 2 HCO3+ Ca2+
    • Yeso:
      • CaSO4·2H2O ↔ Ca2++ SO42-+ 2 H2O
    • Halita (o cualquier roca formada por sales más solubles que el yeso):
      • NaCl + H2O ==> Cl+ Na++ H2O
  • Carbonatación. Consiste en la capacidad que tiene el dióxido de carbono para actuar por sí mismo o para disolverse en agua y formar ácido carbónico. El ácido carbónico disminuye el pH del suelo, convirtiéndolo en un medio ácido, lo que facilita la transformación de muchos silicatos y la disolución del carbonato cálcico. Es un tipo de reacción que permite la disolución y precipitación de carbonatos. Los carbonatos son insolubles en agua, pero cuando el agua se combina con dióxido de carbono forma ácido carbónico. El ácido carbónico reacciona con el carbonato de calcio y lo transforma en bicarbonato, que sí es soluble en agua.
  • Hidratación. Consiste en la incorporación de agua a la estructura de algunos minerales, como los arcillosos, con lo que aumenta su volumen favoreciendo su removilización o erosión por el agua. Puede ocasionar graves problemas geotécnicos por los sucesivos ciclos de hinchamiento y pérdida de volumen. Por ejemplo, la anhidrita con agua, se transforma en yeso.
  • Hidrólisis. Se produce cuando se rompe la estructura de un mineral por acción de los iones de H+ y OH- de agua. Suele afectar a rocas formadas por silicatos, cuando reaccionan con agua disociada en H+ y OH- que rompe los enlaces del silicato y libera los álcalis (Na, K,...) que pasan a la disolución formando un residuo arcilloso. Por ejemplo, el feldespato, por hidrólisis, puede pasar a ser minerales de la arcilla (ortosa + agua → caolinita + sílice).
  • Acción química de los seres vivos. La cantidad de agua que se infiltra en el terreno está controlada por las plantas, que liberan dióxido de carbono y acidifican el agua. Las bacterias y otros microorganismos también contribuyen en el aumento de dióxido de carbono y en la aceleración de muchas reacciones químicas. La descomposición de los materiales biológicos genera unos ácidos orgánicos que pueden alterar la roca.
  • Laterización. En zonas, como la selva, con precipitaciones abundantes, se produce meteorización y la sílice y las bases son arrastradas (por lixiviación) hacia niveles más profundos, formándose depósitos de color rojo con acumulaciones de óxidos de hierro y aluminio. Forman laterita, una costra dura, y los suelos no son fértiles.

Meteorización biológica u orgánica

La acción de los seres vivos puede llegar a meteorizar las rocas tanto física como químicamente.

  • Meteorización mecánica, como la realizada en la construcciones de madrigueras o por las raíces de los árboles.
  • Meteorización química, cuando el agua y los ácidos orgánicos, además del aumento del dióxido de carbono, alteran la roca.

Factores que controlan la meteorización

Según se ha visto en los distintos tipos de meteorización, los principales factores que controlan el tipo y la intensidad de la meteorización son:

  • Las características de la roca madre, su textura, los minerales que la forman, determinan el tipo y la intensidad de la meteorización. Las rocas sedimentarias de precipitación química (calizas, yesos y sales) son mucho más fáciles de disolver que las rocas ígneas, que se ven afectadas por hidrólisis.
  • El clima:
    • En clima tropical húmedo, la meteorización química es máxima y se forman lateritas y bauxitas.
    • El climas glaciales con temperaturas extremadamente bajas, la meteorización es nula.
    • En climas periglaciares, los ciclos de hielo y deshielo hacen que la crioclastia (meteorización física) sea el principal proceso de meteorización.
    • El climas desérticos, la meteorización química es mínima, predominando la termoclastia (meteorización física).
    • En climas templados hay meteorización física y química, aunque la química se da en menor grado que en las zonas tropicales.

La presencia de agua es muy importante en la meteorización. Por ejemplo, en la crioclastia o gelifracción (meteorización física), favoreciendo la fracturación de la roca al aumentar su volumen. En la meteorización química es fundamental, como agente de transporte de solutos y favoreciendo reacciones de meteorización química. En los desiertos, como no hay agua, la meteorización química prácticamente no se produce y solo se la física. En cambio, en un clima templado o tropical, con mucha mayor cantidad de agua, la meteorización química es más importante.

Aragón, Junio de 2019, opción B, cuestión 4

4. Los procesos de meteorización tienen lugar cuando la roca ya no está en su ambiente profundo de formación, sino en superficie en contacto con la atmósfera, la biosfera y la hidrosfera. (2,5 puntos)

A. ¿Cuáles son los factores que controlan la meteorización? (1 punto)

B. ¿Cuáles son los procesos de meteorización física? (1 punto)

C. A continuación se dan una serie de términos, todos ellos relacionados con los procesos de meteorización, excepto dos. Identifique los términos intrusos y diga con qué proceso están relacionados: gelifracción, hidrólisis, termoclastismo, compactación, carbonatación, oxidación, reemplazamiento (0,5 puntos)

Aragón, Junio de 2017, opción A, cuestión 3

3. La mineralogía es la ciencia encargada de la identificación de minerales y el estudio de sus propiedades, origen y clasificación y la petrología es la rama de la geología que se ocupa del estudio de las rocas desde el punto de vista genético y de sus relaciones con otras rocas. (1,5 puntos)

A. Defina qué es un mineral y enumere al menos cuatro propiedades físicas de los minerales. (0,5 puntos)

B. Explique en qué consiste la meteorización física y enumere los cuatro principales procesos responsables de esta meteorización. (0,5 puntos)

C. Lea atentamente estas definiciones y diga cuál es el concepto que definen. (0,5 puntos)

I. Estructura mediante la cual el magma se dispone concordantemente con el encajante. (0,1 punto)

II. Apertura en la superficie de la Tierra a través de la cual se emite lava. (0,1 punto)

III. Masa grande de roca intruída. (0,1 punto)

IV. Material fundido, observable únicamente cuando sale al exterior. (0,1 punto)

V. Conjunto de transformaciones físico-químicas sufridas por cualquier tipo de roca como resultado de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre. (0,1 punto)

Basada en Aragón, Junio de 2017, opción A, cuestión 3, apartado C

Completa las palabras que faltan:

I. Estructura mediante la cual el magma se dispone concordantemente con el encajante:

II. Apertura en la superficie de la Tierra a través de la cual se emite lava.

III. Masa grande de roca intruída:

IV. Material fundido, observable únicamente cuando sale al exterior:

V. Conjunto de transformaciones fisico-químicas sufridas por cualquier tipo de roca como resultado de las variaciones de presión y temperatura en la corteza terrestre:

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Murcia, Septiembre de 2019, opción A, cuestión 3

3. Una forma de diferenciar las rocas en el campo es por los relieves que forman ¿A qué roca afecta y qué relieve forma el siguiente proceso de meteorización química?:

CO2 + H2O + CaCO3 ↔ Ca2+ + 2 (HCO3)-

(1 p. por respuesta)

Andalucía, 2017, examen de reserva A, tema.

La meteorización: concepto, tipos y factores. (3 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2017, examen suplente, opción B, pregunta 1

1. ¿En qué condiciones climáticas predomina la meteorización física? ¿Y la química? ¿Por qué? (0,8 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2018, opción B, pregunta 4, Andalucía, Junio de 2019, opción B, pregunta 5

4. ¿En qué consiste la gelifracción (crioclastia) y en qué lugares se produce? (0,8 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2019, opción B, pregunta 4

4. Cite los principales tipos de meteorización mecánica. (0,8 puntos)

Asturias, Junio de 2017, opción B, cuestión 2

2) a) Apoyándote en la figura 1, explica el concepto de meteorización, sus dos tipos y la relación que existe entre ellos. (1 punto)

b) ¿Qué nombre recibe la formación superficial formada por el producto de la meteorización que no es erosionado? (0,5 puntos)



Asturias, Junio de 2019, opción A, cuestión 5

5) Indica razonadamente cuáles de los siguientes procesos corresponden a la meteorización química o mecánica: (1 punto)

a) Hidrólisis.

b) Descompresión.

c) Disolución.

d) Termoclastismo.

Canarias, Junio de 2017, opción A, pregunta 9

9). La meteorización química. Cita 3 de los principales procesos de meteorización química y describe uno de ellos.

Cantabria, Junio de 2018, opción 1, pregunta 4

4. [2,5 PUNTOS]. Explique, con ejemplos, los diferentes tipos de meteorización que afectan a las rocas. ¿Se puede dar por igual en cualquier tipo de clima? Razone la respuesta.

Castilla La Mancha, Julio de 2017, propuesta B, bloque 1, pregunta 2

2ª/0,5 p.) ¿Cómo sería el clima en la Tierra si no existiese la atmósfera?

Castilla La mancha, Julio de 2019, propuesta A, bloque 1, pregunta 2

2ª/0,5 p.) ¿Qué es la gelifracción?

Castilla y León, julio de 2017, opción B, cuestión 4, Asturias, Julio de 2019, opción A, cuestión 4

4.- Indicar razonadamente cuáles de los siguientes procesos corresponden a la meteorización química o mecánica: (0,25 puntos cada una).

a) oxidación,

b) bioclastia,

c) disolución y

d) gelifracción.

Castilla y León, julio de 2019, opción A, cuestión 5

5.- Explique los procesos de gelifracción y termoclastia (0,5 puntos cada concepto).

Castilla y León, junio de 2017, opción A, cuestión 4

4.- Explique qué es un canchal y cómo se forma.

Extremadura, julio de 2017, opción B, pregunta 6

6. Hidrólisis. Qué es y qué procesos la hacen posible. 1 punto.

Extremadura, julio de 2019, opción B, pregunta 6

6. Oxidación-reducción. Qué es y por qué y cómo se produce. 1 punto.

Galicia, Junio de 2017, opción A, cuestión 1.1

1.1. Define termoclastia y crioclastia (gelifracción), indicando en qué tipo de clima se producen. (1 punto)

Galicia, Junio de 2017, opción B, cuestión 1.2

1.2. Describa los procesos de meteorización química en los que participa el agua.

Galicia, Junio de 2019, opción B, cuestión 1.1

1.1. Establece las diferencias entre meteorización física y química, y describe para cada una un ejemplo concreto. (1 punto)

Galicia, Julio de 2019, opción A, cuestión 1.2

1.2. Indica los agentes y formas de la meteorización física. (1 punto)

Galicia, modelo de examen de 2020, cuestión 2.1.

2.1. Establezca las diferencias entre meteorización física y química, describa ejemplos concretos. (1 punto)

La Rioja, Julio de 2019, opción A, cuestión 5

5. (1 punto) ¿Qué entiendes por meteorización de las rocas? Cita y pon un ejemplo de los tipos de meteorización.

La Rioja, Junio de 2018, opción A, cuestión 5

5. (1 punto) ¿Qué se entiende por meteorización? ¿Qué tipos conoces? Explícales y pon un ejemplo de cada uno.

Navarra, Junio de 2018, opción A, bloque 5

1. Explica 5 tipos de meteorización (física o química) de las rocas (2,5 p)

País Vasco, Junio de 2019, opción A, cuestión 3

Define meteorización, sus dos tipos principales y describe los subtipos de cada en cada uno de ellos. (1,5 puntos)

Valencia, Junio de 2017, Ejercicio A, Pregunta A1

Cuestión a) Defina meteorización física y cite dos ejemplos de ella.
Cuestión b) Explique el papel desempeñado por el agua en los procesos de meteorización física y química, y razone por qué en climas desérticos la meteorización física es más importante que la química mientras que en climas tropicales o climas templados ocurre lo contrario.
Cuestión c) Sea la reacción CO3Ca + CO2 + H2O ↔ 2 HCO3- + Ca+2  ¿Qué tipo de meteorización implica? ¿Qué tipo de paisaje produce? Y, por último, nombre dos rocas en cuya alteración participe activamente el CO2.
Cuestión d) Rellene la tabla utilizando los siguientes términos: 
Agente geológico: a) agua b) hielo o viento c) viento como agente normal, pero agua como agente más activo d) hielo y agua 
Proceso geológico: a) fluvial b) hielo/deshielo c) eólicos y fluviales d) procesos glaciares y erosión eólica e) alteración química máxima
Formas del relieve (tan solo algunas de las más características): a) valles en U y morrenas b) terrazas y diques fluviales c) suelos poligonales o suelos ordenados d) dunas y pavimentos 
 
Zona climática Características meteorológicas Agente geológico Proceso geológico Formas del relieve
Tropical lluviosa Todos los meses T> 18ºC y PP > 750 mm/año
Desértica cálida Cuando de media anual precipitación << Evapotranspiración
Templada lluviosa Tª mes más frío entre -3 y 18 ºC
Boreal Tª mes más frío <-3 y Tª mes más cálido >10ºC 
Nevada  Tª mes más cálido <10ºC. Casi todo el año T<0ºC
  

Basado en Valencia, Junio de 2017, Ejercicio A, Pregunta A1, Cuestión d)

Rellena la tabla utilizando los términos que aparecen en el desplegable: 

Cuestión d) Rellene la tabla utilizando los siguientes términos: 
 
Zona climática Características meteorológicas Agente geológico Proceso geológico Formas del relieve
Tropical lluviosa Todos los meses T> 18ºC y PP > 750 mm/año
Desértica cálida Cuando de media anual precipitación << Evapotranspiración
Templada lluviosa Tª mes más frío entre -3 y 18 ºC
Boreal Tª mes más frío <-3 y Tª mes más cálido >10ºC
Nevada  Tª mes más cálido <10ºC. Casi todo el año T<0ºC
 
  

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Valencia, Junio de 2018, Ejercicio A, Pregunta A1

Cuestión a) Defina meteorización física y meteorización química.

Aragón, Septiembre de 2018, opción B, cuestión 5, parte B

5. Los procesos desarrollados por las aguas superficiales que se desplazan hacia zonas topográficamente más bajas son los principales agentes de la modificación del relieve. La escorrentía superficial, encauzada o no, está presente en casi todas las latitudes y es la responsable de la mayor cantidad de sedimentos movilizados. (2,5 puntos)

B. Explique en que consiste la meteorización química y explique brevemente cuatro de los principales procesos que tienen lugar. ( 1 punto)

Cantabria, Junio de 2021, parte I, pregunta 3

3. [2 PUNTOS] ¿Qué es la meteorización y cuál es su importancia en los procesos externos? Señale y explique tres factores que controlan los procesos de meteorización.

Cantabria, Julio de 2021, pregunta 3

3. [2 PUNTOS] Comente la diferencia entre meteorización física y meteorización química, indicando dos ejemplos de cada tipo. Razone de qué manera la meteorización física influye en la meteorización química.

Valencia, Julio de 2021, pregunta 3

Pregunta 3) Explique qué es, en qué consiste y sobré que rocas actúa el proceso de disolución, indicando al menos 2 ejemplos y formulando uno de ellos.